Evaluación de la desalinización de agua por congelación en bloque y película descendente

Abstract

La disponibilidad de agua potable es una necesidad a nivel mundial por lo que fue declarado por las Naciones Unidas como un derecho humano en el 2010. Existen diversos métodos en la actualidad para su obtención, uno de los más usados es el proceso de desalinización de agua de mar; sin embargo, los costos de proceso impiden su amplio uso. La desalinización se realiza por procesos de evaporación de múltiple efecto o por ultrafiltración y osmosis inversa. Una tecnología potencial para realizar el proceso de desalinización es la crioconcentración. La Crioconcentración es una tecnología de separación que utiliza bajas temperaturas para separar los solutos de soluciones acuosas vía congelación. La crioconcentración puede ser realizada por tres técnicas: suspensión, película descendente y bloque. La primera, se ha desarrollada a nivel industrial, sin embargo, es una tecnología de alto costo operativo, por ende, se han estudiado las técnicas de bloque y película buscando minimizar los mismos. La crioconcentración presenta varias ventajas de proceso, la más relevante es la baja energía requerida para el proceso de congelación asociada al menor calor latente de fusión respecto al de evaporación; se dice que es posible reducir a un 75% los costos energéticos. Sin embargo, en técnicas como la crioconcentración en película descendente y la crioconcentración en bloque, aún hay problemas por resolver asociados al aumento en la eficiencia de la separación que permita la obtención de efluente altamente puro. Para aumentar la eficiencia de separación, en el caso de la crioconcentración en bloque se ha estudiado el uso de recocido, este método consiste en manejar rampas de temperatura congelando a una temperatura baja y posteriormente aumentando la temperatura del sistema por debajo del punto de congelación para obtener una distribución de solutos más deseada. En el caso de la crioconcentra